[发明专利]一种具有类牙周膜结构设计的牙科种植体

说明书

本发明公开了一种具有类牙周膜结构设计的牙科种植体，包括植体外壳、植体内芯、弹性缓冲层以及密封部件四部分主体组成。通过对植体外壳内表面和植体内芯外表面的粗糙化和图案化处理形成了对弹性缓冲层材料的悬吊提拉作用。弹性缓冲层材料起到了减轻和分散牙咬合力的作用。本发明通过悬吊缓冲的仿生设计，起到了类牙周膜的作用，能缓冲牙齿咬合中所受到的冲击，分散咬合负载，避免了牙槽骨的吸收，提高了牙科种植体的稳定性。同时，该新型牙种植体，可在现有牙种植体基础上进行改造，降低了生产成本，提高了实践中的安全性。

技术领域

本发明属于口腔牙科种植修复领域，尤其涉及一种具有类牙周膜设计的人工牙科种植体。

背景技术

临床口腔种植领域中，种植体周围骨组织的吸收是影响种植义齿使用寿命的重要因素。这是由于种植体不可避免的将受到来自牙咬合的冲击，并传递给牙槽骨。当牙槽骨在受到应力的时候会促进破骨细胞的分化，从而造成牙槽骨的骨吸附。骨质的流失直接影响到牙槽骨的机械连接，从而影响种植体的稳定性，造成种植体松动失效。

目前，种植体表面处理多集中于增加种植体与牙槽骨的结合能力，提高种植体的稳定性。主要包括喷砂加酸蚀表面粗化处理、表面氧化处理、钛浆喷涂、羟基磷灰石涂层、表面多层球状结构等。但是，这些处理一味地强化种植体与骨的结合强度。当受到咬合冲击进，反而增加了牙槽骨所受到的冲击。因此，没有体现对种植体仿生学的考虑，也即“类牙周膜”功能的思考和设计。

牙周组织概念上包括牙骨质、牙周膜、牙槽骨和牙龈这四部分结构。其中牙周膜是一种致密的结缔组织，长在牙槽骨和牙根之间。牙周膜最重要的组成部分是胶原构成的主纤维，呈束状排列，其两端分别埋入牙槽骨和牙骨质内，埋入部分称sharpey’s纤维。牙周膜又称牙周韧带，据报道其宽度约为0.15-0.38mm，平均约为0.2mm，最窄处位于牙根中部。在感受侧方压力时，单根牙的支点位于根尖1/3与根中1/3交界处，多根牙则位于诸牙根之间。牙周膜具有非线性、粘弹性、各向异性和非均质性等力学特性。

科学界对于人工类牙周膜的研究主要局限于通过再生医学的思想，利用生物工程的方法实现牙周膜的重建。牙周组织再生是治疗牙周病的有效途径和最终目的。随着组织工程的发展，研究者们将复合的种子细胞与支架的复合物移植到缺损部位，为被破坏的牙周组织的再生带来希望。自2004年Seo等从牙周膜组织中分离出的牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells，PDLSCs)以来，该细胞就被认为是牙周组织工程的首选种子细胞，有自我更新能力，能分化形成牙周的3种组织：牙槽骨、牙周膜和牙骨质。PDLSC可分化为成纤维样细胞，形成牙骨质样、骨样和类似天然牙周膜样结缔组织，其形态结构、空间排列类似天然牙周膜一牙骨质复合体结构。但牙周膜的生物工程重建尚处于初级阶段，还需要长时间、大投入的研究才能取得更进一步的成果。

鉴于再生医学还不能应用于临床，因此新型悬吊机械结构的设计也是成为选择方向。目前，从结构方面采用了诸如弹簧等、橡胶、压缩空气等缓冲垫结构设计，诸如专利US197330407244，US2009208904A1，CN202699320U等。这些设计在一定程度上缓冲了牙齿咬压中的冲击力，但所冲的压力主要来自轴向的冲击。然则研究发现，种植体修复使用中遵循其特定的生物力学原则。

(1)口腔内咀嚼压力通过种植体传到周围骨组织而引起骨重建，所以种植体-骨界面的生物力学和组织学结构研究，即如何使种植体周围骨组织的受力分布最合理，是国内外口腔种植学者研究的重点领域。目前，很多学者通过三维有限元分析技术队种植体周围骨组织的应力分布进行了模拟和分析，无论何种骨质，在受到垂直集中载荷后，对于骨组织来讲，应力集中分布在皮质骨中；对于种植体来讲，应力集中分布在颈部。

(2)临床中发现种植体周围骨的吸收大多从颈部开始。